Documento sin título

PROGRAMA ELEMENTAL: OBSERVACIONS SOLARS
(H-Alfa Elemental Daily Program Cycle 24)
Observatori Astronòmic del Garraf

L'OAG desenvolupa des de l'any 2006 un programa d'observació solar amb objectius elementals i com a complement al programes didàctics i de divulgació. El Sol, font d'energia del nostre planeta és cada cop més present en els debats sobre l'evolució del clima i el canvi climàtic. Els cicles d'activitat magnètica representats per les taques, les fàcules, i les més espectaculars protuberàncies, assoliran nivells cada cop més importants a mesura que ens endinsem en el Cicle 24. En els cursos acadèmics 2007-08 i 2008-2009, es van realitzar nombrosos tallers i xerrades sobre el Sol i la relació amb la Terra a tots els nivells d'ensenyament (PAE Solar). En el curs 2009-10 les propostes solars en el camp didàctic queden incloses dins el programa STELLARIUM 2010.

Dins aquest programa, cal afegir el seguiment d'eclipsis Annulars i Totals de Sol, l'observació d'Aurores Boreals, l'observació dels trànsits planetaris de Mercuri i Venus, i la Llum Zodiacal, enllaçant amb el programa "Viatges Temàtics".

L'equipament portàtil o Estació Solar disposa d'una muntura Vixen Super-Polaris sobre columna metàl•lica que serveix de plataforma a un refractor Vixen de 102mm F/10, dotat amb un helioscopi de prisma per observacions amb llum integral. L'adquisició d'un filtre K-Line de banda ampla (390-398 nm) permet una millor observació de la xarxa facular. Acoblat al R-102,, F/10 es disposa d'un refractor Vixen de 60/700mm suporta els filtres H-Alfa Solar Max de 40mm. de Coronado. La mesura de les dimensions de les taques, fàcules i protuberàncies es realitza amb un ocular Micromètric Meade (ORM) de 12mm. Les imatges diàries són obtingudes amb càmera reflex digital Canon 350D. Molt versàtil resulta ser el muntatge alternatiu del R-60mm + Solar Max 40mm sobre una muntura azimutal Polarex Unitron, donat que els temps d'exposició de les imatges oscil•lant entre els 1/350 (disc cromosfèric) i 1/6-1/10 (protuberàncies en el limbe) a ISO100 ASA, no cal seguiment automàtic.

En llum blanca, el R-102mm + helioscopi de prisma permet obtenir bones imatges de la granulació solar, amb resolucions properes a 1" d'arc, mètode que preferim als filtres de làmina en front de l'objectiu. Els grups de taques mostren bé els detalls del nucli i penombra, així com la xarxa de fàcules en les proximitats del limbe solar. . L'ocular Micromètric és molt útil per la mesura 2D dels conjunts d'activitat. Observat al R-60mm+ORM de 12mm, el Sol te un diàmetre de 90 divisions, que equival a 1.390.000km. . Amb una resolució d'un segon, s'obtenen detalls de uns 700-800 km. Una divisió de l'ORM correspon a 20" d'arc que correspon aproximadament a 15.500 km.

Per a les expedicions es disposa d'un equipament lleuger, sent el telescopi bàsic un Maksutov 90mm d'obertura sobre EQ-1, al que es poden acoblar els diferents filtres, excepte l'H-Alfa.

L'objetctiu fonamental del programa H-Alfa és la confecció de taules estadístiques dels diferens elements cromosfèrics al llarg de Cicle 24. Els objectes més interessants i vistosos són sens dubte, les protuberàncies projectades en el limbe, presentant una morfologia amplia i diversa, que no ha permés una estricta classificació morfològica, tot i que hi ha intents força pràctics al llarg de la història. En aquest sentit, nosaltres utilitzem la classificació de Völker (1970) , complementada amb les aportacions de Tobal (2009). Es realitza també el seguiment i evolució dels filaments i plages, així com de les regions actives classificades per la NOAA. S'estableixen determinats Index d'Activitat segons Beck et al. (1995). A partir de 2010 s'acorda amb la secció solar de la British Astronomical Society una col·laboració mútua, que es concretará al llarg 2011.

Una imatge H-Alfa de difícil obtenció per la diferència d'intensistats luminoses en el disc. Protuberàncies sobre el disc o filaments (foscos) i fàcules cromosfèriques (brillants). Noteu també l'estructura més fina del disc. 20060509 / 13h15m TU / OAG Solar Max 40mm./ T.Tobal

L'observació de la capa més externa del Sol, la corona només és possible(sense tenir en compte sofisticats equips i satèl·lits en òrbita terrestre o solar) en els moments de la fase de totalitat dins un eclipsi solar. Des de l'any 2005 l'OAG ha preparat expedicions per el seu seguiment (Programa OAG Viatges Temàtics) en col·laboració amb Tuareg Viatges i Expedicions. (Annular Libia 2005, Total Libia 2006, Total Sibèria i Mongòlia 2008, Total Xina 2009), aquest any és a punt de marxa l'expedició Total Illa de Pàscua 2010. La morfologia i extensió varia en funció del cicle d'activitat solar, obtenint-se així documents gràfics de gran interés didàctic i observacional. El programa H-Alfa inclou també el desenvolupament de models senzills per avaluar la relació entre la massa total de les protuberàncies i la massa de la corona, explorant nous motius pel seguiment amateur de l'activitat solar.

Magnífica composició a partir de diferents imatges per tal de mostrar l'estructura fina de corona solar. Observeu els filaments de matèria coronal i la seva disposició en el sentit equatorial i polar. Al llimb W es poden veure traces vermelloses de la cromosfera (la capa habitualment observada en H-Alfa).

Una de les manifestacions més espectaculars del vent solar sobre la Terra és l'ionització de les capes altes de la nostra atmosfera. La presència, freqüència i tipus d'aurores polars està lligada íntimament al cicle d'activitat solar. L'OAG realitza dins el programa Viatges Temàtics, expedicions a la costa SW de Grenlàndia (60ºN) -un dels millors emplaçaments per a la seva observació-, per tal d'enregistrar-les fotogràficament.. Les campanyes de 2006 (T.Tobal) i 2007-2008 (J.Cairol) han permés seguir-les dins aquest acusat mínim del cicle solar. Una nova expedició está prevista per agost de 2010. El nostre col·laborador J.A.Soldevilla ha viatjat a Finlàndia en 2008 i 2009 amb l'objectiu específic de la seva observació fotogràfica. L'activitat auroral a nivell mundial pot seguir-se a través de la pàgina NOAA. Un breu text introductori (en anglès) el podeu consultar a AURORA POLAR. L'OAG preveu continuar les observacions en Grènlandia en el decurs de les expedicions estivals a la costa SW.

Aurora boreal observada a l'horitzó nord des del campament de Qaleragdlit (Expedició OAG Grenlàndia 2006)

L'OAG disposa d'un petit espectroscopi de mà Shibuya dels utilitzats en laboratoris. Aquest instrument permet veure el conjunt de ratlles d'absorció solars amb una resolució de 0.6A, desdoblant la brillant doble línia D del Sodi i mesurar amb una escala graduada en namòmetres la franja visible de l'espectre. Dirgits a fons de llum del tipus neó, poden realitzars-se pràctiques i exercicis didàctics complementaris a l'observació solar. Acoblat al Solar-Max de 40mm, es veu una única ratlla d'emissió, la corresponent a la H-Alfa sota la qual veiem la cromosfera del Sol. L'instrument, gràcies a disposar d'un petit prisma, permet al mateix temps,comparar l'espectre solar amb altres fons de laboratori. Té una aplicació estrictament divulgativa.

Amb l'espectroscopi manual Shibuya poden observar-se centenars de línies d'absorció, tal com mostra aquesta imatge de l'Observatori de París.

Espectroscopi Manual Sh-207 de l'OAG per a ús didàctic. Incorpora una escala graduada entre 380-680 nm.

La bibliografia solar és molt extensa. Un llibre fonamental per conèixer la metodologia d'observació solar és Solar Astronomy Handbook (Beck et al.1995). Un clàssic sobre la naturalesa i classificació de les protuberàncies és Solar Prominences (Tandberg-Hanssen 1974). Dos llibres procedents dels investigadors del Grup de Física Solar de l'IAC són El Sol, algo más que una estrella (Vàzquez, 2004) i La historia del Sol y el cambio climático (Vázquez 2006), realment completes amb informació actualitzada exposada amb claretat d'idees i didàcticament impecable. Absolutament recomenat per endinsar-nos en el el coneixement del Sol com estrella i en els factors solars del clima. Per als alumnes de primària resulta d'interès El nostre estel: el Sol (Estalella 1994). A nivell superior l'obra de referència fonamental és actualment The Sun from Space, de K.R.Lang (2009, 2ªed).

Una página amb documentació histórica i actual de gran interés és DOCUMENTACIÓ preparada per l'Observatori de París. Materials didàctics (en anglès) de gran interés poden consultar-se a EDUSWPC de la NOAA. Per a instruccions generals sobre l'observació diària del Sol són molt útils la del nostre col·laborador P.Soler www.heliofisica.net, o GEA. . Un dels grups internacionals més complets és també el de l'Observatori Reial de Bèlgica.

La pàgina solar de l'ESA (Agència Europea de l'Espai) és força didàctica i explica els conceptes fonamentals de l'activitat solar (SWWS). Cal assenyalar la magnífica base de dades professional de l'Observatori de Meudon (BASS2000), que us permetrà seguir dia a dia l'activitat solar amb diferents instruments i longituds d'ona, cercar dades d'arxiu i enllaçar amb les més completes fons internacionals i altres aplicacions tècniques. Una web destacable, en la que podeu reproduir sequències animades dels fenomens solars és ELISE (inclou la famosa pel·licula "Les Flames del Sol" de Lyot) .Des de principis del segle XX, a la Torre Solar de l'observatori de Mt.Wilson, es realitza el dibuix a mà de les taques solars. Podeu seguir-lo diàriament així com cercar qualsevol data entre 1917 i l'actualitat (més de 25.000 dibuixos al vostre abast) , obtenir altres informacions i enllaços sobre astronomia solar és una de les pàgines web més completes del món en aquesta especialitat. La NASA manté un monitoratge (SMO) constant a través del servei SDAC, de gran utilitat pels observadors regulars. Una estat actualitazat dels diferents tipus d'activitat solar podeu consultar-la a SIDC. Un senzill software per visualitzar i analitzar les imatges és SWB. En totes aquestes web hi figuren els enllaços (links) més importants, podeu explorar-los i obtindreu una informació pràcticament inesgotable. Per a realitzar treballs virtuals d'àmbit solar podeu consultar Virtual Solar Observatory. La nova missió de la NASA Solar Dynamics Observatory proporciona imatges actualitzades d'execepcional qualitat.

Les observacions de l'OAG sobre el Sol tenen caràcter diari, el resultats són publicats anualment dins el butlletí OAG H-Alfa Annual Report (en anglès) que s'intercanvia amb altres grups nacionals i internacionals. També es publiquen butlletins especials dedicats als eclipsis i altres fenòmens motiu d'observacions dins els programes solars específics.

Per tal de comparar l'Index d'Activitat Solar en la banda H-Alfa amb el NºWolf (Integral) s'ha escollit utilitzar les propostes de Beck-Völker et al.(1995). Per a el cas de les protuberàncies s'adopta Rp= 10H+E, i pels filaments Rf=10H+E. Tanmateix per les fàcules cromosfèriques/fotosfèriques adoptem Rfc= 10H+E. Recordem que H representan el nombre de grups i E les estructures individuals.L'OAG estudia també altres índexs en funció de la relació de masses entre els diferents tipus de protuberàncies i la corona dins el programa The Measure of Prominences.